開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的1篇材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究:高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系的構(gòu)建與成效

摘要:概述了目前國內(nèi)高校高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的共性問題和關(guān)鍵問題。提出了高分子材料與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程由基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn),綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三個(gè)模塊組成的新教學(xué)體系,并在每個(gè)模塊中引入一些綜合性和應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。實(shí)踐證明所構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識、應(yīng)用與實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。

關(guān)鍵詞:高分子材料;高分子化學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是高分子化學(xué)課程教學(xué)的一種最有效的實(shí)踐教學(xué)形式,它可以幫助和促進(jìn)學(xué)生課堂理論知識的學(xué)習(xí)與消化,建立和鞏固高分子化學(xué)基本概念和理論,獲取高分子化學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)和操作技能。我國著名化學(xué)家戴安邦指出:“只傳授化學(xué)知識和技術(shù)的化學(xué)教育是片面的,全面的化學(xué)教育要求既傳授化學(xué)知識和技巧,又訓(xùn)練科學(xué)方法與思維,還培養(yǎng)科學(xué)精神和品德,學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中是學(xué)習(xí)的主體,在教師指導(dǎo)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),訓(xùn)練用實(shí)驗(yàn)解決化學(xué)問題,使各項(xiàng)智力皆得到發(fā)展”。這番話指出了開設(shè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課的深刻內(nèi)涵和重要價(jià)值。2004年國家教育部頒布的《普通高等學(xué)校本科教學(xué)工作水平評估方案》在評估指標(biāo)的二級指標(biāo)“實(shí)踐教學(xué)”中,從“實(shí)踐教學(xué)內(nèi)容與體系,綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課的比例及效果,實(shí)驗(yàn)室開放”三個(gè)方面明確了實(shí)踐教學(xué)改革和發(fā)展的方向。近幾年高校的化學(xué)類實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革取得了令人矚目的成果。高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)是很多高校在近年來新開設(shè)的專業(yè),在實(shí)驗(yàn)教學(xué)與改革方面的成果積累較少,尤其高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)采用陳舊的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法依然居多。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)依然不同程度地存在一些問題。

一、高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀剖析

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和內(nèi)容欠爭理

多數(shù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)附屬于理論教學(xué),沒有單獨(dú)設(shè)課和單獨(dú)考核,實(shí)驗(yàn)課時(shí)相對較少雖然有些高校高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但僅作為考查課。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容中傳統(tǒng)的、陳舊的實(shí)驗(yàn)較多,而體現(xiàn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展成果的實(shí)驗(yàn)很少認(rèn)知性、驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)所占的比理偏高,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的綜合性、設(shè)計(jì)性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)偏少,而且實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)偏重于理論,突出高分子材料應(yīng)用性特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)太少,不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程觀念。

2.實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法單一

學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義預(yù)習(xí),然后進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)前教師把實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法、測試方法、實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)記錄表格及數(shù)據(jù)處理方法等進(jìn)行詳細(xì)的集中講解。學(xué)生只需按教師指導(dǎo)的過程按部就班或者依照講義“照方抓藥”,就可以完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)。一部分學(xué)生糊里糊涂地來到實(shí)驗(yàn)室,只動(dòng)手不動(dòng)腦地完成實(shí)驗(yàn),然后又迷迷糊糊地離開實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果沒有給他們留下太深的印象,對學(xué)生觀察能力、分析問題和解決問題的能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)都很不夠。這種統(tǒng)一模式、統(tǒng)一要求、齊步走的教學(xué)方法,一方面造成了學(xué)生對教師的過分依賴,另一方面抑制了學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)?zāi)蹖W(xué)手段落后

在現(xiàn)代信息技術(shù)迅速發(fā)展的今天,雖然網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體技術(shù)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)在理論教學(xué)中得到了普遍應(yīng)用,但虛擬、仿真等實(shí)驗(yàn)技術(shù)手段未能在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中推廣應(yīng)用。這樣對于一些耗費(fèi)過高、時(shí)間過長、毒性過大、危險(xiǎn)性過高的實(shí)驗(yàn),只能最低限度地開設(shè),且開設(shè)過程中費(fèi)用大和危險(xiǎn)性高,導(dǎo)致學(xué)生對此類重要實(shí)驗(yàn)缺乏足夠的認(rèn)知和感受的機(jī)會(huì)。

二、新教學(xué)模塊的實(shí)踐性探索與成效

針對目前國內(nèi)高校高分子材料科學(xué)與工程專業(yè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的一些問題,借鑒其他化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的優(yōu)秀成果,提出了基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的三個(gè)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊體系,并在每個(gè)模塊中結(jié)合常熟理工學(xué)院教師的科研成果引入_些新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,采用開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)新的體系和教學(xué)方法在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和工程實(shí)踐能力方面起到了較好的效果。

1.基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K構(gòu)建的目的著重建立高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)安全意識、清潔衛(wèi)生習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度。訓(xùn)練學(xué)生掌握熟練規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧,為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的實(shí)施打下良好的基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的40%～50%為宜,課時(shí)數(shù)約30學(xué)時(shí),開設(shè)8～10個(gè)實(shí)驗(yàn)。教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)涉及到高分子化學(xué)反應(yīng)機(jī)理,如自由基、陰離子,陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理,縮聚、基團(tuán)轉(zhuǎn)移聚合等逐步反應(yīng)機(jī)理,開環(huán)聚合反應(yīng)機(jī)理等。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施方法方面涉及到本體聚合、溶液聚合、懸浮聚合、乳液聚合、熔融縮聚、界面縮聚等。如設(shè)計(jì)膨脹計(jì)發(fā)測定苯乙烯本體聚合動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀感受到了誘導(dǎo)期概念、聚合過程體積減小的現(xiàn)象以及聚合物溶液的粘性特征等非常重要的高分子化學(xué)理論知識。設(shè)計(jì)過硫酸鉀引發(fā)甲基丙烯酸甲酯自乳化聚合實(shí)驗(yàn),除讓學(xué)生明確了乳液聚合的基本原理外,還了解到了聚合物大分子鏈端基的重要作用。設(shè)計(jì)己二酰氯和己二胺界面縮聚實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生深入理解了界面縮聚的概念和聚合物的可紡成纖性能等主要高分子知識。通過設(shè)計(jì)一些自由基、陰離子、陽離子等連鎖反應(yīng)機(jī)理的實(shí)驗(yàn),使學(xué)生進(jìn)一步掌握了活性中心的概念,同時(shí)在實(shí)驗(yàn)過程中認(rèn)知了這些引發(fā)劑的活性、安全使用和貯存事項(xiàng)。

2.綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊旨在培養(yǎng)學(xué)生較強(qiáng)的實(shí)際動(dòng)手能力,自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力。本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的較高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的自主設(shè)計(jì)性和綜合性。

教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的20%～25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的綜合性,可以將同一門課的幾個(gè)實(shí)驗(yàn),或者是幾門課的實(shí)驗(yàn)組合在一起,形成一個(gè)大實(shí)驗(yàn)。本教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)方案的靈活性和設(shè)計(jì)性,側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生的自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的意識和良好習(xí)慣。例如關(guān)于高分子合成實(shí)驗(yàn)先確定好采用的聚合機(jī)理和聚合方法,在原材料配方組成、引發(fā)劑種類及用量、合成溫度等工藝條件方面給出一個(gè)大致的框架,然后讓學(xué)生在所給的框架內(nèi)進(jìn)行自行設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)。譬如懸浮法制備聚苯乙烯珠粒實(shí)驗(yàn),水的用量范圍為苯乙烯質(zhì)量的100%～200%、分散劑為磷酸鈣或聚乙烯醇兩種、引發(fā)劑過氧化二苯甲酰用量為苯乙烯質(zhì)量的0.2%～1.0%、反應(yīng)溫度設(shè)定在75℃～85℃范圍等。學(xué)生通過自行設(shè)計(jì)的方案實(shí)施實(shí)驗(yàn)獲得了不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,通過對不同組之間實(shí)驗(yàn)結(jié)果的綜合分析,找到了影響懸浮法制備聚苯乙烯珠粒的一些因素,激發(fā)了學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的興趣,發(fā)揮了學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。

3.研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊

設(shè)置研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊培養(yǎng)學(xué)生的科研和創(chuàng)新意識、提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和應(yīng)用開發(fā)能力,為實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)高質(zhì)量的應(yīng)用型人才的教育目標(biāo)提供重要的教學(xué)內(nèi)容實(shí)體支撐。

本實(shí)驗(yàn)?zāi)K是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的最高層次,注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)的獨(dú)立自主陛、綜合性、應(yīng)用性和創(chuàng)新性,教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)在課時(shí)總量的20%～25%為宜,課時(shí)數(shù)約15學(xué)時(shí),開設(shè)2～3個(gè)實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之一是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的獨(dú)立自主性和綜合性。也就是說確定好實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目之后,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教師指導(dǎo)下獨(dú)立自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目方案的調(diào)研、設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析。本實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊的特點(diǎn)之二是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性和創(chuàng)新性,所擬定實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目必須關(guān)聯(lián)生產(chǎn)實(shí)踐中的聚合物產(chǎn)品,充分體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的應(yīng)用性。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)主要針對這些高分子產(chǎn)品生產(chǎn)實(shí)踐中存在的共性問題和關(guān)鍵問題的解決來進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)施,發(fā)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性很高,樂此不疲,為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和展示高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性特征提供了最佳學(xué)習(xí)平臺,尤其是開發(fā)一些聯(lián)系生活實(shí)際的應(yīng)用型實(shí)驗(yàn),可使學(xué)生親身感受到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值,能強(qiáng)烈激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動(dòng)機(jī)。此外,研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)往往需要多名學(xué)生共同完成,有利于培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神。例如,聚氨酯絕緣漆的制備及性能測定實(shí)驗(yàn),每個(gè)學(xué)生做一個(gè)實(shí)驗(yàn)配方,每5名學(xué)生一組,5名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果綜合在一起可以得出高分子樹脂配方組成與漆膜性能之間的關(guān)系曲線,以及固化條件與漆膜性能之間的關(guān)系曲線。在實(shí)驗(yàn)過程中,5名學(xué)生要共同安排實(shí)驗(yàn)方案,盡量保持操作的一致性,最后得出的結(jié)果要呈規(guī)律性變化。如果有一名學(xué)生操作有誤,這個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)就會(huì)落在規(guī)律性以外,影響其他學(xué)生對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察。因此,實(shí)施研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目對教師也提出了更高要求。在每次實(shí)驗(yàn)前,教師要指導(dǎo)學(xué)生擬定方案,并對可能出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和各種影響因素進(jìn)行分析,實(shí)驗(yàn)過程中,又有多種意外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn),這勢必要求師生共同分析和討論造成這些現(xiàn)象的原因,幫助學(xué)生透過現(xiàn)象深刻理解事物的本質(zhì)。這樣做需要教師有相當(dāng)?shù)闹R儲(chǔ)備量,并且要求教師也不斷進(jìn)取,充分體現(xiàn)了教學(xué)相長的教育理念。

三、結(jié)論

基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)+教學(xué)模塊教學(xué)的實(shí)踐證明教學(xué)效果顯著,特別對提高學(xué)生綜合實(shí)踐能力、激發(fā)學(xué)生理論課學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和應(yīng)用開發(fā)技能取得了預(yù)期效果。基礎(chǔ)技能實(shí)驗(yàn)?zāi)K的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與相關(guān)基礎(chǔ)理論知識之間的有機(jī)聯(lián)系,高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作技能和技巧的掌握和規(guī)范。綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生自主設(shè)計(jì)和分析解決問題的能力培養(yǎng)。研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果主要體現(xiàn)在學(xué)生科研和創(chuàng)新意識的建立,以及學(xué)生團(tuán)隊(duì)意識和應(yīng)用開發(fā)能力的培養(yǎng)。

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究:淺淡材料化學(xué)專業(yè)的高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

[摘 要]高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)是我校材料化學(xué)專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的一門重要的實(shí)驗(yàn)課程，該課程既能使學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握理論知識，又能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力及科研素養(yǎng)。通過讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備工作、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等活動(dòng)，對高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行改革，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生的基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?

[關(guān)鍵詞]材料化學(xué)專業(yè)；高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革

《高分子化學(xué)》是有機(jī)化學(xué)的后續(xù)課程，但同時(shí)更是高分子材料科學(xué)的啟蒙課程，是學(xué)生掌握高分子科學(xué)基本理論和分析、解決高分子材料加工過程中的問題的基礎(chǔ)課程。考慮到我校材料化學(xué)專業(yè)的一個(gè)重要發(fā)展方向是高分子材料， 《高分子化學(xué)》被選為材料化學(xué)專業(yè)的優(yōu)秀課程。高分子化學(xué)是一門以聚合物合成實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，聚合物合成實(shí)驗(yàn)教學(xué)有別于一般有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，但又是以有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，它是培育創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新人才的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，是材料化學(xué)專業(yè)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際的實(shí)用性教學(xué)。高分子化課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)相比于理論課程教學(xué)更具趣味性、實(shí)踐性、復(fù)雜性、研究創(chuàng)新性。高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在整個(gè)高分子化學(xué)的教學(xué)活動(dòng)中起著重要的推動(dòng)作用。

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)屬于課程內(nèi)教學(xué)，開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容中有一部分能夠很好地體現(xiàn)高分子科學(xué)的發(fā)展成果，學(xué)生的實(shí)踐與創(chuàng)新能力在某種程度上能得到鍛煉。但是仍然存在相當(dāng)一部分驗(yàn)證性、認(rèn)知性的實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)依然偏重于理論，注重高分子材料實(shí)用性的實(shí)驗(yàn)不多，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)有關(guān)高分子材料的制備與加工。在學(xué)生進(jìn)行高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生一般是按照已有的實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前教師對相關(guān)實(shí)驗(yàn)重點(diǎn)、難點(diǎn)、細(xì)節(jié)等方面進(jìn)行集中講解，學(xué)生只需按照教師提供的實(shí)驗(yàn)過程，即可順利完成實(shí)驗(yàn)。如此實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不但阻礙了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力、分析與解決問題的能力以及創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新意識的提高，還使學(xué)生對教師產(chǎn)生依賴，并且抑制了學(xué)生的獨(dú)立思考及創(chuàng)新能力的挖掘。

我校材料化學(xué)專業(yè)具有工科特色，和高分子材料專業(yè)比，材料化學(xué)專業(yè)的高分子材料相關(guān)課程的課時(shí)相對較少，開設(shè)《高分子材料化學(xué)》（《高分子化學(xué)》）、《高分子物理》與《高分子材料加工工藝學(xué)》，總共課時(shí)不到140學(xué)時(shí)。如何在有限的時(shí)間內(nèi)，使我校的材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生既能掌握高分子科學(xué)的理論基礎(chǔ)知識與學(xué)科前沿，又可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高分子材料的興趣，是一個(gè)非常值得探討的問題。

一、分配學(xué)生參與教師的前期實(shí)驗(yàn)工作

前期實(shí)驗(yàn)工作是實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行的前提條件。相比基礎(chǔ)課程中的無機(jī)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)有更多的實(shí)驗(yàn)前期工作需要準(zhǔn)備，包括檢修與調(diào)試反應(yīng)儀器裝置、玻璃器皿的清洗、配制溶液（如提純單體、引發(fā)劑）等。粘附在玻璃儀器上的聚合物難以清除，學(xué)生在清洗玻璃儀器等設(shè)備的過程中，既懂得實(shí)驗(yàn)的成功來之不易，又能初步掌握聚合物的溶解性質(zhì)。如聚苯乙烯單體中一般要加入微量的對苯二酚等阻聚劑，以避免溶液在儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)倪^程中發(fā)生聚合（變質(zhì)）。所以為了使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，縮短反應(yīng)時(shí)間，開始實(shí)驗(yàn)前，在教師的指導(dǎo)下學(xué)生采用減壓蒸餾的方法對單體（加入阻聚劑）進(jìn)行提純。這樣，學(xué)生既加深了對阻聚劑阻聚原理的理解，又掌握了減壓蒸餾的操作方法。通過積極參與實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備工作，學(xué)生懂得實(shí)驗(yàn)的成功不僅取決于實(shí)驗(yàn)過程，而且與實(shí)驗(yàn)前期工作密切相關(guān)，從而更加重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程。更重要的是，通過參與教師實(shí)驗(yàn)前期工作的準(zhǔn)備，加深了對課堂理論知識的理解，熟悉蒸餾、重結(jié)晶等提純化學(xué)物質(zhì)的方法。

二、設(shè)計(jì)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的實(shí)驗(yàn)

調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性的一個(gè)重要舉措是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)最好是學(xué)生既熟悉又陌生的內(nèi)容。如尼龍66的制備實(shí)驗(yàn)，尼龍繩、尼龍襪子等，生活中很常見，但是如何在實(shí)驗(yàn)中采用己二酰氯與己二胺的界面縮聚來制備學(xué)生卻不清楚，這勢必將大大提高學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的興趣。而且實(shí)驗(yàn)裝置相對簡單，一個(gè)燒杯即可完成。當(dāng)學(xué)生將有機(jī)相與水相混合后，在兩相界面馬上就能看到一層聚合物薄膜的生成，而且該層薄膜拉出之后，又立即生成新的聚合物薄膜，可以連續(xù)不斷地拉出，形成纖維狀物質(zhì)。實(shí)驗(yàn)操作不復(fù)雜，成功率高，過程新穎，操作明了，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性高。

三、注重開設(shè)實(shí)用、應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)

高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為學(xué)生的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)提供了良好的環(huán)境條件，尤其是一些能結(jié)合實(shí)際生活的應(yīng)用型高分子材料的制備，能使學(xué)生體會(huì)到高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)用價(jià)值，有利于激發(fā)學(xué)生走向的創(chuàng)業(yè)、創(chuàng)新。如在“聚丙烯酸型高吸水性樹脂的制備”實(shí)驗(yàn)中，高吸水性樹脂可用于日常生活用品如尿不濕等，由于該產(chǎn)物的實(shí)用性強(qiáng)，一方面可以提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的積極性；另外一方面也使學(xué)生深刻認(rèn)識到高分子材料是一個(gè)與人們的日常生產(chǎn)生活息息相關(guān)的學(xué)科方向。類似的高分子材料還有粘接劑、涂料等，這些實(shí)驗(yàn)的開出將會(huì)使學(xué)生對未來從事該行業(yè)的信心倍增。

四、適當(dāng)設(shè)計(jì)綜合型實(shí)驗(yàn)

教材內(nèi)高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是認(rèn)知和驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生只需要按實(shí)驗(yàn)參考書的步驟操作基本就能完成。如此實(shí)驗(yàn)雖然可以使學(xué)生的動(dòng)手能力得到一定程度的提高，卻不能使學(xué)生的綜合能力、分析和解決問題的能力、創(chuàng)新的能力等方面得到合適的鍛煉。綜合型實(shí)驗(yàn)是內(nèi)容和步驟較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)，其中包含多個(gè)的知識點(diǎn)和基本實(shí)驗(yàn)操作，需要結(jié)合多方面的理論知識和技能，才能夠順利完成。綜合型實(shí)驗(yàn)既能夠訓(xùn)練學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)理論和實(shí)踐的技能，又能培養(yǎng)和提高其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力。在綜合型實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練過程中，學(xué)生主動(dòng)思考，敢于提出問題、分析問題和解決問題，學(xué)生的科學(xué)思考和創(chuàng)新意識獲得很大的提升。

五、開設(shè)研究型實(shí)驗(yàn)

學(xué)生經(jīng)過綜合型實(shí)驗(yàn)的基本訓(xùn)練后，實(shí)驗(yàn)理論知識和專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能都有了一定程度的提高。為了使學(xué)生了解高分子科學(xué)學(xué)科前沿、激發(fā)學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新的動(dòng)機(jī)，教師允許學(xué)生采取自愿組合的方式組成若干個(gè)科研興趣小組。通過查閱文獻(xiàn)資料，小組討論提出實(shí)驗(yàn)方案，并與指導(dǎo)老師討論方案的可行性，最后開展實(shí)驗(yàn)。結(jié)束時(shí)，上交實(shí)驗(yàn)記錄由指導(dǎo)教師批閱給出評價(jià)，并討論實(shí)驗(yàn)的得失。整個(gè)過程中，要求學(xué)生提交文獻(xiàn)綜述、可行性方案、實(shí)驗(yàn)報(bào)告或科研論文，鍛煉寫作科研論文的能力。顯然研究型實(shí)驗(yàn)需要教師付出更多的勞動(dòng)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)獨(dú)立完成、接近實(shí)際科學(xué)研究的環(huán)境。研究型實(shí)驗(yàn)有利于提升學(xué)生分析問題、解決問題、獨(dú)立工作、團(tuán)隊(duì)精神及創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新等方面的綜合能力。

六、改革實(shí)驗(yàn)成績的考核方式

一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)成績考核方式要能夠反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中各個(gè)環(huán)節(jié)的表現(xiàn)。僅憑一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評定學(xué)生的成績是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，學(xué)生在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)、搭建裝置、清洗儀器設(shè)備、打掃衛(wèi)生等方面的工作都將得不到很好的體現(xiàn)，缺乏客觀性和公正性。因此，可以借鑒無機(jī)、有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考核方式，將實(shí)驗(yàn)成績的評定方式細(xì)化：平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績60分，包括書寫預(yù)習(xí)10分、統(tǒng)一服裝5分、裝置搭建10分、規(guī)范操作10分、衛(wèi)生情況5分和提交報(bào)告20分；期末實(shí)驗(yàn)操作考試40分（隨機(jī)抽取）。將實(shí)驗(yàn)成績的評定標(biāo)準(zhǔn)在開課前公布，使學(xué)生不得不復(fù)習(xí)鞏固所有開設(shè)的實(shí)驗(yàn)，從而達(dá)到熟練掌握各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能的教學(xué)目標(biāo)。

七、結(jié)束語

高分子材料作為我校材料化學(xué)專業(yè)一個(gè)重要的培養(yǎng)方向，《高分子化學(xué)》成為材料化學(xué)專業(yè)的優(yōu)秀課程，直接影響《高分子物理》《高分子材料加工工藝學(xué)》等后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。我校材料化學(xué)教研室已通過對高分子化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)高分子化學(xué)科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的實(shí)踐技能、創(chuàng)新能力和創(chuàng)業(yè)意識等方面有所收獲。2015年3月5日，全國人民代表大會(huì)第十二屆第三次會(huì)議開幕，國務(wù)院總理同志在作政府工作報(bào)告中提及 “大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”。今后，我們將秉成這一新理念，繼續(xù)深入研究與探索，使高分子化學(xué)教學(xué)不斷適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的要求，為培育更多材料化學(xué)領(lǐng)域的優(yōu)秀人才做不懈的努力。

材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究:與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革

【摘要】實(shí)驗(yàn)教學(xué)是材料化學(xué)教學(xué)的重要組成部分，材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也是教學(xué)改革的重要內(nèi)容。為了提高材料化學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的化學(xué)綜合素質(zhì)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)極為關(guān)鍵，而與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于學(xué)生實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力、科研能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，有利于學(xué)生潛能的發(fā)揮。本文主要對與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】材料化學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；科研課題；教學(xué)改革

在理工科專業(yè)中，材料化學(xué)專業(yè)屬于應(yīng)用型專業(yè)，其實(shí)驗(yàn)課教學(xué)極為重要。在目前的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、實(shí)驗(yàn)設(shè)備欠缺、實(shí)驗(yàn)人員固定，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣與主動(dòng)性不足等問題。[1]而在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)高速發(fā)達(dá)的今天，不僅要求材料化學(xué)專業(yè)的學(xué)生掌握化學(xué)理論知識、材料基礎(chǔ)知識，更要求學(xué)生具備儀器操作能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?chuàng)新能力，需要學(xué)生具備創(chuàng)作性地將材料基礎(chǔ)知識、化學(xué)理論知識轉(zhuǎn)化為科學(xué)技術(shù)的能力。為培養(yǎng)符合社會(huì)需求的化學(xué)人才，與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式成為主要途徑，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)激情、激發(fā)學(xué)生的科研潛能，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型化學(xué)人才。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的可行性

在我國的一些高校中，與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ揭阎鸩介_展，這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式在高校中的開展需要高校科研項(xiàng)目、學(xué)生實(shí)驗(yàn)條件、教師科研水平等的支持。而在目前的高校科研中，一些教育型高校的科研質(zhì)量、所獲的科研經(jīng)費(fèi)、教師水科研水平、實(shí)驗(yàn)條件等還不能大規(guī)模的開展科研實(shí)驗(yàn)教學(xué)。[2]因此，高校應(yīng)根據(jù)學(xué)生的基礎(chǔ)、學(xué)校的具體實(shí)驗(yàn)條件，安排適當(dāng)?shù)恼n題、學(xué)時(shí)，有計(jì)劃、有步驟的開展與科研課題相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。此外，教育部對教學(xué)型高校的科研申報(bào)應(yīng)大力支持，幫助高校開展一些省市級科研項(xiàng)目，提高學(xué)校的科研水平，使與科研相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展成為可能。

二、實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的實(shí)施

（一）、選擇合理的科研實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、模式

首先，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)的方法、特征，收集符合教學(xué)的相關(guān)資料，以此選擇可供實(shí)驗(yàn)教學(xué)的科研課題。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)依據(jù)具有明確針對性、體現(xiàn)科學(xué)性、具有一定創(chuàng)新性、適當(dāng)難易度的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行課題選擇，并對所實(shí)驗(yàn)的課題內(nèi)容進(jìn)行確定，對實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)進(jìn)行撰寫修訂。其次，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)院的要求，對實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ竭M(jìn)行確定，可先進(jìn)行小規(guī)模、短學(xué)時(shí)的課程。對于課時(shí)的安排，應(yīng)綜合考慮實(shí)驗(yàn)難易度、經(jīng)費(fèi)等因素，合理調(diào)整科研項(xiàng)目內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)符合課程需求，符合學(xué)生需求，可對一個(gè)科研項(xiàng)目進(jìn)行分解，合理調(diào)整，取其中的一個(gè)內(nèi)容進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，也可將幾個(gè)基礎(chǔ)性的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)整合為一節(jié)實(shí)驗(yàn)課等。這樣既可使學(xué)生在有限的課時(shí)內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，也使學(xué)生接觸到完整的材料化學(xué)知識、科研實(shí)驗(yàn)知識等。

（二）、教師的合理的指導(dǎo)

在與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師的指導(dǎo)極為關(guān)鍵，它是實(shí)驗(yàn)得以開展的基礎(chǔ)，是學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)、進(jìn)行的依據(jù)。教師應(yīng)有計(jì)劃、有目的的組織學(xué)生進(jìn)行交流、討論，收集整理有用的實(shí)驗(yàn)材料、結(jié)果，為科研課題實(shí)驗(yàn)的開展提供依據(jù)。在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過程中，教師應(yīng)及時(shí)、認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生出現(xiàn)的問題進(jìn)行及時(shí)指導(dǎo)，確保學(xué)生實(shí)驗(yàn)的可進(jìn)行性，使學(xué)生能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣與熱情。在實(shí)驗(yàn)完成后，教師應(yīng)及時(shí)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果、討論寫入實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并安排學(xué)生課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)考，教師對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)考進(jìn)行檢查、評價(jià)，給予合理意見，更正實(shí)驗(yàn)問題等，加強(qiáng)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α3]

（三）、引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，積極合作

在傳統(tǒng)的材料化學(xué)教學(xué)中，"灌輸式"的教學(xué)模式使學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性降低，不利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。在與科研相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)改變教學(xué)模式，以"探究式"的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，使課堂生動(dòng)、活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，實(shí)驗(yàn)熱情，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思考，提高學(xué)生的思考能力、動(dòng)手能力。同時(shí)，教師應(yīng)圍繞科研課題，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)問題，并對學(xué)生進(jìn)行分組，確保每小組獨(dú)立完成任務(wù)，每小組的學(xué)生通過收集資料、分析信息，解決問題，不僅提高學(xué)生的動(dòng)手能力、解決問題的能力，也培養(yǎng)了學(xué)生的合作意識、提高學(xué)生的合作能力，為以后的科研實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。

（四）、加強(qiáng)校外實(shí)習(xí)基地的建設(shè)

開展與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)尤為重要。高校充分利用多種渠道，加強(qiáng)與企業(yè)單位的合作聯(lián)系，加強(qiáng)校外實(shí)驗(yàn)、實(shí)習(xí)基地的建設(shè)，以此增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)時(shí)間，提高學(xué)生的實(shí)踐能力。一些高校可在一些化學(xué)材料相關(guān)企業(yè)實(shí)習(xí)基地，滿足學(xué)生的實(shí)習(xí)需求，此外，學(xué)生應(yīng)選擇合適的科研項(xiàng)目，鼓勵(lì)支持學(xué)生在所實(shí)習(xí)的基地進(jìn)行科研實(shí)驗(yàn)，教師并定期的到實(shí)習(xí)基地，結(jié)合實(shí)習(xí)基地的實(shí)驗(yàn)條件、具體情況，給予學(xué)生科學(xué)的指導(dǎo)，確保科研課題的順利完成。同時(shí)，教學(xué)可采用企業(yè)、學(xué)校雙導(dǎo)師制聯(lián)合的方式，學(xué)校、企業(yè)各派一名導(dǎo)師到實(shí)習(xí)基地指導(dǎo)。[4]由于學(xué)校、企業(yè)所排的導(dǎo)師的側(cè)重點(diǎn)不同，對學(xué)生的指導(dǎo)也不同，可使學(xué)生的材料化學(xué)理論知識、實(shí)際實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Χ嫉玫教岣摺?

三、結(jié)束語

在高校的材料化學(xué)教學(xué)中，與科研課題相結(jié)合的材料化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的開展需要根據(jù)學(xué)校的實(shí)驗(yàn)條件、科研經(jīng)費(fèi)狀況、師資水平等因素，合理科學(xué)地選擇科研課題、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)課時(shí)等，以此確保實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的可行性。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)選擇合適的科研實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、模式，給予學(xué)生適度的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)等，使學(xué)生準(zhǔn)確掌握實(shí)驗(yàn)知識，提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＭ瑫r(shí)，高校應(yīng)加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)基地的建設(shè)，提高學(xué)校的科研實(shí)力，為社會(huì)培養(yǎng)更多更優(yōu)秀的具有實(shí)踐、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)化學(xué)人才。